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Uma espécie-chave é um organismo que ajuda a definir um ecossistema inteiro . Sem suas espécies-chave, o ecossistema seria dramaticamente diferente ou deixaria de existir por completo.
As espécies-chave têm baixa redundância funcional. Isso significa que, se a espécie desaparecesse do ecossistema, nenhuma outra espécie seria capaz de preencher seu nicho ecológico. O ecossistema seria forçado a mudar radicalmente, permitindo que novas espécies possivelmente invasivas povoassem o habitat.
Qualquer organismo, de plantas a fungos, pode ser uma espécie-chave; nem sempre são as espécies maiores ou mais abundantes em um ecossistema. No entanto, quase todos os exemplos de espécies-chave são animais que têm uma grande influência nas cadeias alimentares. A forma como esses animais influenciam as teias alimentares varia de habitat para habitat.
Carnívoros, herbívoros e mutualistas
Predadores
Uma pedra angular espécie é frequentemente, mas nem sempre, um predador. Apenas alguns predadores podem controlar a distribuição e a população de um grande número de espécies de presas.
Todo o conceito de espécie-chave foi fundado em pesquisas envolvendo a influência de um predador marinho em seu ambiente. A pesquisa do professor americano de zoologia Robert T. Paine mostrou que a remoção de uma única espécie, a estrela do mar Pisaster ochraceus, de uma planície de maré na Ilha Tatoosh, no estado americano de Washington, teve um efeito enorme no ecossistema. Pisaster ochraceus, comumente conhecido como estrelas roxas do mar, são um grande predador de mexilhões e cracas na Ilha Tatoosh. Com as estrelas do mar desaparecidas, os mexilhões tomaram conta da área e expulsaram outras espécies, incluindo algas bentônicas que sustentavam comunidades de caracóis marinhos, lapas e bivalves. uma espécie-chave, a biodiversidade da planície das marés foi cortada pela metade em um ano.
Outro exemplo de um predador agindo como uma espécie-chave é a presença de lobos cinzentos no ecossistema do Grande Yellowstone. O ecossistema do Grande Yellowstone ( GYE) é um ecossistema temperado enorme e diverso que se estende pelos limites dos estados americanos de Montana, Wyoming e Idaho. O GYE inclui bacias geotérmicas ativas, montanhas, florestas, prados e fre habitats shwater.
As espécies de alces, bisões, coelhos e pássaros no ecossistema da Grande Yellowstone são pelo menos parcialmente controlados pela presença de lobos. O comportamento alimentar dessas espécies de presas, bem como onde elas escolhem fazer seus ninhos e tocas, são em grande parte uma reação à atividade dos lobos. Espécies necrófagas, como abutres, também são controladas pela atividade dos lobos.
Quando o governo dos EUA designou terras para o Parque Nacional de Yellowstone no final do século 19, centenas de lobos vagavam pelo GYE, atacando principalmente rebanhos abundantes de alces e bisões. Temendo o impacto dos lobos sobre esses rebanhos, bem como sobre o gado local, os governos em nível local, estadual e federal trabalharam para erradicar os lobos do GYE. Os últimos filhotes de lobo restantes em Yellowstone foram mortos em 1924.
Isso deu início a uma cascata trófica de cima para baixo no Grande Ecossistema de Yellowstone. Uma cascata trófica descreve mudanças em um ecossistema devido à adição ou remoção de um predador. Uma cascata trófica de cima para baixo descreve as mudanças que resultam da remoção do predador principal de um ecossistema. (Uma cascata trófica de baixo para cima descreve as mudanças que resultam da remoção de um produtor ou consumidor primário.)
Sem um predador de ponta, as populações de alces em Yellowstone explodiram. Os rebanhos de alces competiam por recursos alimentares, e plantas como gramíneas, juncos e juncos não tinham tempo nem espaço para crescer. O sobrepastoreio influenciou as populações de outras espécies, como peixes, castores e pássaros canoros. Esses animais dependem de plantas e seus produtos – raízes, flores, madeira, sementes – para sobreviver.
A geografia física do Grande ecossistema de Yellowstone também foi afetada pela perda de lobos e subsequente pastoreio dos alces. Margens de riachos erodiram porque as plantas pantanosas não conseguiram ancorar solo e sedimentos valiosos. As temperaturas dos lagos e rios aumentaram, pois as árvores e arbustos deixaram de fornecer áreas sombreadas.
A partir da década de 1990, o governo dos EUA começou a reintroduzir lobos no grande ecossistema de Yellowstone. Os resultados foram notáveis. As populações de alces diminuíram, as alturas dos salgueiros aumentaram e as populações de castores e pássaros canoros se recuperaram.
Herbívoros
Os herbívoros também podem ser espécies-chave. O consumo de plantas ajuda a controlar os aspectos físicos e biológicos de um ecossistema.
Nas savanas africanas, como as planícies do Serengeti na Tanzânia, os elefantes são uma espécie-chave. Os elefantes comem arbustos e pequenas árvores, como a acácia, que crescem na savana. Mesmo se uma acácia atingir a altura de um metro ou mais, os elefantes são capazes de derrubá-la e arrancá-la.Este comportamento alimentar mantém a savana uma pastagem e não uma floresta ou bosque.
Com os elefantes para controlar a população de árvores, as gramíneas prosperam e sustentam animais que pastam, como antílopes, gnus e zebras. Animais menores, como ratos e musaranhos, podem se enterrar no solo quente e seco de uma savana. Predadores como leões e hienas dependem da savana como presa.
Mutualistas da Keystone
Mutualistas da Keystone são duas ou mais espécies que se envolvem em interações mutuamente benéficas. Uma mudança em uma espécie impactaria a outra e mudaria todo o ecossistema. Os keystone mutualistas costumam ser polinizadores, como as abelhas. Os polinizadores geralmente mantêm o fluxo e a dispersão gênica por meio de ecossistemas extensos.
Nas pastagens lenhosas da Patagônia (no extremo sul da América do Sul), uma espécie de colibri e plantas indígenas atuam juntas como mutualistas fundamentais. Árvores, arbustos e plantas com flores locais evoluíram para serem polinizados apenas por Sephanoides sephanoides, um beija-flor conhecido como firecrown de dorso verde. Os fogos de artifício de fundo verde polinizam 20% das espécies de plantas locais. Por sua vez, essas plantas fornecem o néctar açucarado que constitui a maior parte da dieta do beija-flor.
Bolsões do habitat existente da Patagônia entrariam em colapso sem fogos de artifício verdes, porque sua redundância funcional é quase zero – nenhum outro polinizador se adaptou para polinizar essas plantas.
Outros organismos cruciais para Ecossistemas
Além das espécies-chave, existem outras categorias de organismos cruciais para a “sobrevivência de seus ecossistemas.
Espécies guarda-chuva
As espécies guarda-chuva costumam ser confundidas com espécies-chave. Ambos os termos descrevem uma única espécie da qual muitas outras espécies dependem. A principal distinção entre espécies guarda-chuva e espécies-chave é que o valor de um As espécies guarda-chuva estão ligadas à sua distribuição geográfica de espécies.
As espécies guarda-chuva têm grandes necessidades de habitat, e os requisitos desse habitat afetam muitas outras espécies que vivem lá. A maioria das espécies guarda-chuva é migratória e sua distribuição pode incluir diferentes habitats tipos.
A identificação de uma espécie guarda-chuva pode ser um aspecto importante ct de conservação. O alcance mínimo de uma espécie guarda-chuva costuma ser a base para estabelecer o tamanho de uma área protegida.
O tigre siberiano, uma espécie ameaçada de extinção, é uma espécie guarda-chuva com alcance de mais de 1.000 quilômetros (620 milhas) no extremo leste da Rússia, com território estendendo-se pela China e Coreia do Norte. A gama de espécies inclui ecossistemas densamente florestados em biomas temperados e boreais (subárticos). Populações de veados, javalis e alces estão sob o “guarda-chuva” nevado da cordilheira do tigre siberiano.
Espécies de fundação
Espécies de fundação brincam um papel importante na criação ou manutenção de um habitat.
Os corais são um exemplo importante de uma espécie-base em muitas ilhas do Oceano Pacífico Sul. Esses pequenos animais crescem como uma colônia de milhares e até milhões de pólipos individuais . Os exoesqueletos rochosos desses pólipos criam estruturas enormes ao redor das ilhas: recifes de coral.
Os recifes de coral são um dos ecossistemas mais vibrantes e biologicamente diversos do planeta. Plâncton microscópico, bem como crustáceos, moluscos, esponjas , peixes, répteis e mamíferos marinhos fazem parte de ecossistemas saudáveis de recifes de coral.
Os ecossistemas de recifes de coral também contribuem para a geografia humana de uma região. Golpeados por ondas e correntes oceânicas, os exoesqueletos de coral podem sofrer bioerosão . Esses fragmentos erodidos de coral (junto com fragmentos ósseos de organismos como s foraminíferos, moluscos e crustáceos) criam uma areia fofa conhecida como areia de coral. As praias de areia de coral estão entre os destinos turísticos mais populares do mundo.
Engenheiros de ecossistemas
Assim como as espécies-base, os engenheiros de ecossistemas contribuem para a geografia física de seu habitat. Os engenheiros de ecossistema modificam, criam e mantêm habitats.
Os engenheiros de ecossistema modificam seus habitats por meio de sua própria biologia ou alterando fisicamente fatores bióticos e abióticos no ambiente.
Os engenheiros autogênicos modificam seu ambiente modificando sua própria biologia. Corais e árvores são engenheiros autogênicos. À medida que crescem, eles são uma parte viva do meio ambiente, fornecendo alimento e abrigo para outros organismos. (Os exoesqueletos duros deixados com a morte dos corais continuam a definir e modificar o ecossistema.)
Os engenheiros alogênicos mudam fisicamente seu ambiente de um estado para outro. Os castores são um exemplo clássico de engenheiros alogênicos. Os castores ajudam a manter os ecossistemas da floresta desbastando as árvores mais velhas e permitindo que as mudas cresçam. A conversão dessas árvores em madeira para barragens altera radicalmente os prados e riachos da floresta, transformando-os em habitats de pântanos.
As espécies invasoras costumam ser engenheiros de ecossistema.Sem predadores naturais ou fatores abióticos para restringi-los, essas espécies introduzidas modificam o ambiente existente de maneiras que inibem o crescimento do ecossistema nativo.
Kudzu, a chamada “videira que comeu o sul”, é uma espécie invasora de planta que modificou o ambiente do sudeste dos Estados Unidos. Kudzu regularmente supera as espécies nativas por espaço e nutrientes. À medida que se aglomera fora das espécies nativas, o kudzu limita os polinizadores, insetos e espécies de pássaros que habitam uma área.
Espécies indicadoras
Uma espécie indicadora descreve uma organismo que é muito sensível a mudanças ambientais em seu ecossistema. As espécies indicadoras são afetadas quase imediatamente por mudanças no ecossistema e podem dar um aviso prévio de que um habitat está sofrendo.
Mudanças associadas a influências externas, como poluição da água , poluição do ar ou mudança climática aparecem pela primeira vez em espécies indicadoras. Por esse motivo, as espécies indicadoras são às vezes conhecidas como “espécies sentinela”.
No “estuário da nação” da Baía de Chesapeake, as ostras são um indicador espécies. Ostras e outros bivalves são filtradores, o que significa que filtram w depois que eles coam para partículas de comida. As ostras filtram nutrientes, sedimentos e poluentes que entram na baía por meio de fontes naturais ou antropogênicas. Os bancos de ostras ajudam a proteger a pesca, os habitats costeiros e até os ecossistemas bentônicos. A saúde das populações de ostras em Chesapeake, portanto, é usada para indicar a saúde de todo o ecossistema.
Espécies emblemáticas
Um carro-chefe espécie atua como um símbolo para um habitat, movimento, campanha ou questão ambiental. Eles podem ser mascotes para ecossistemas inteiros.
A identificação de uma espécie-bandeira depende muito do valor social, cultural e econômico de uma espécie. Muitas vezes são “megafauna carismática”, – animais grandes com apelo popular devido à sua aparência ou significado cultural. As espécies emblemáticas podem ou não ser espécies-chave ou indicadoras.
As espécies emblemáticas às vezes podem ser símbolos de ideias gerais sobre a conservação, não representantes de ecossistemas específicos. No entanto, questões específicas costumam estar associadas a um animal específico. O movimento para acabar com a caça à foca no Ártico encontrou sua espécie-bandeira na foca jovem. Os ursos polares são as espécies-bandeira incontestáveis associadas ao clima mudar.